(57)【要約】 【課題】  本発明は、複素平面に投影された受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを判定することを目的とする。【解決手段】  信号点特定部１０８，２０８は、多値変調方式に従う複素平面における全ての基準点を囲む領域の外延から所定距離以上の隔てられた箇所に投影された受信信号の信号点を特定する。異常判定部１０９，２０９は、信号点特定部１０８，２０８により信号点が特定された場合には、該信号点が異常であると判定する。【選択図】      図１
2006166020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多値変調方式に従う複素平面における全ての基準点を囲む領域の外延から所定距離以上の隔てられた箇所に投影された受信信号の信号点を特定する信号点特定部と、
前記信号点特定部により信号点が特定された場合には、該信号点が異常であると判定する異常判定部と
を備えることを特徴とする信号受信装置。
【請求項２】
前記所定距離は、前記複素平面における隣接する基準点間の半分の距離であることを特徴とする請求項１に記載の信号受信装置。
【請求項３】
前記異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超えない場合には、前記信号受信装置により出力された信号を選択し、前記異常判定部により判定された前記所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、前記信号受信装置により出力された信号を選択しない選択部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の信号受信装置を備える信号選択装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の信号受信装置を複数備える信号選択装置であって、
前記異常判定部により判定された前記所定期間内における異常の回数が最も少ない信号受信装置により出力された信号を選択する選択部を備えることを特徴とする信号選択装置。
【請求項５】
前記異常判定部により判定された前記所定期間内における異常の回数は、前記信号受信装置により出力される信号の品質劣化の度合いを示すことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の信号選択装置。
【請求項６】
ＯＦＤＭ方式による信号の送受信が可能であることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の信号選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ方式などの変調方式を用いて受信信号を復調する信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、高品質な伝送に優れた変調方式として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が提案されている。例えば、ＯＦＤＭ方式には、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調方式が挙げられる。
【０００３】
図５及び図６は、ＱＰＳＫの変調方式による各基準点を示す図である。図５に示す（）内の数値は、多値変調方式に従う複素平面（以下では、複素平面と称する）における基準点を示すビットデータである。また、「」内の数値は複素平面における基準値の方向及び大きさを示すデータである。ここで、図５に示す「＋１」はＰ×（３／４)×（１／√２）の式により求められる。「−１」は−Ｐ×（３／４)×（１／√２）の式により求められる。なお、Ｐはパイロット信号の平均値を意味する。
【０００４】
図７は、１６ＱＡＭの変調方式による各基準点を示す図である。図７に示す（）内の数値は複素平面における基準点を示すビットデータである。また、「」内の数値は複素平面における基準値の方向及び大きさを示すデータである。ここで、図７に示す「＋１」はＰ×（３／４)×（１／√１０）の式により求められる。「＋３」はＰ×（３／４)×（１／√１０）×３の式により求められる。「−１」は−Ｐ×（３／４)×（１／√１０）の式により求められる。「−３」は−Ｐ×（３／４)×（１／√１０）×３の式により求められる。
【０００５】
上述した図５又は図７に示す基準点と受信信号の信号点とが比較され、いずれかの基準点が特定されることにより受信信号がビットデータに復調される。この基準点を特定する処理方法として、硬判定ビタビ復号処理と軟判定ビタビ復号処理とが挙げられる。硬判定ビタビ復号処理では、受信信号の信号点に最も近い基準点を示すビットデータが特定される。図６に示すように、硬判定ビタビ復号処理が実行されると、受信信号の信号点Ａに最も近い基準点（０１）が特定される。
【０００６】
一方、軟判定ビタビ復号処理では、上記基準点を示す各ビットが３ビットづつ拡張される。図６に示すように、軟判定ビタビ復号処理では、各基準点のうちの“０”に近い方から“０００”，“００１”，“０１０”，“０１１”、各基準点のうちの“１”に近い方から“１１１”，“１１０”，“１０１”，“１００”がＩ軸上又はＱ軸上で割振られ、これにより受信信号の信号点が示される。例えば、図６に示す信号点Ａは、この信号点Ａに最も近い基準点（０１）からＩ軸方向に−２，Ｑ軸方向に＋２のずれが生じている。このため、信号点Ａは（０１０１０１）で示される。これにより、軟判定ビタビ復号処理では、硬判定ビタビ復号処理よりも基準点がより適切に特定されることとなる。
【０００７】
ここで、複数の受信部のそれぞれは、受信信号を上記硬判定ビタビ復号処理又は上記軟判定ビタビ復号処理等する。そして、ダイバーシティ合成部は、当該複数の受信部により出力された受信信号のいずれかを選択する（例えば、特許文献１参照）。具体的には、ダイバーシティ合成部は、基準点と受信信号の信号点との最も短い距離を算出した受信部を選択し、選択した受信部からの受信信号を出力する。
【特許文献１】特開２００３−２８３４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一方の受信部における受信状態が良好であり、他方の受信部における受信状態が該一方の受信部における受信状態よりも悪い場合には、上記ダイバーシティ合成部は、受信状態が良い一方の受信部により出力された受信信号ではなく、該一方の受信部における受信状態よりも悪い他方の受信部により出力された受信信号を誤って選択することがあった。
【０００９】
図８は、受信状態が良い一方の受信部（以下では第１受信部と称する）において受信信号の信号点が複素平面に投影されている様子を示す図である。図９は、該一方の受信部における受信状態よりも悪い他方の受信部（以下では第２受信部と称する）において受信信号の信号点が複素平面に投影されている様子を示す図である。図８及び図９に示すＫ１及びＫ２は、送信側で送信された（１１）に関係する信号が受信側の複素平面における（１１）付近でばらつく領域を示している。
【００１０】
図８に示すように、受信状態が良い第１受信部では、受信信号の信号点Ｂが本来の基準点（１１）に近い範囲内に配置される。一方、図９に示すように、受信状態がある程度以上悪い第２受信部では、受信信号の信号点Ｃが本来の基準点（１１）から離れて、誤った基準点（以下では誤基準点と称する）（０１）の近くに配置されることがある。よって、第１受信部では信号点Ｂに近い本来の基準点（１１）が特定される一方で、第２受信部では信号点Ｃに近い誤基準点（０１）が特定されることとなる。
【００１１】
この場合には、信号点Ｃと誤基準点（０１）との距離Ｌ２の方が、信号点Ｂと本来の基準点（１１）との距離Ｌ１の方よりも短いため、ダイバーシティ合成部は、最も短い距離Ｌ２を算出した第２受信部により出力された受信信号を誤って選択することがある。このため、複素平面に投影された受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いことが判定されれば、ダイバーシティ合成部は、より本来の基準点に近い信号点に対応する信号を出力する受信部を選択することができる。
【００１２】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、複素平面に投影された受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを判定することができる信号受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するために、多値変調方式に従う複素平面における全ての基準点を囲む領域の外延から所定距離以上の隔てられた箇所に投影された受信信号の信号点を特定する信号点特定部と、信号点特定部により信号点が特定された場合には、信号点が異常であると判定する異常判定部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
ここで、図９に示すように、領域Ｋ２が領域Ｋ１よりも大きくなると、多値変調方式に従う複素平面における全ての基準点を囲む領域の外延から所定距離以上の隔てられた領域Ｋ０の外では受信信号の信号点が増加し、領域Ｋ２の内では受信信号の信号点が基準点（１１）の領域を超えて、誤基準点（０１）又は誤基準点（１０）に近づく可能性が高くなる。本発明では、多値変調方式に従う複素平面における全ての基準点を囲む領域の外延から所定距離以上の隔てられた箇所に受信信号の信号点が存在する場合には、異常判定部が該信号点を異常であると判定することにより、信号受信装置は、上記所定距離以上の隔てられた領域内では受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを判定することができる。
【００１５】
上記発明においては、所定距離は、複素平面における隣接する基準点間の半分の距離であってもよい。ここで、複素平面における全ての基準点を囲む領域の外延からの所定距離が隣接する基準点間の半分の距離であり、この所定距離以上の隔てられた箇所に投影された受信信号の数が多くなるということは、上記所定距離以上の隔てられた領域内では誤基準点により近い受信信号の信号点が増える可能性が高くなる。本発明では、異常判定部が上記所定距離以上の隔てられた箇所に投影された受信信号を異常であると判定することにより、信号受信装置は、受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを高精度に判定することができる。
【００１６】
上記発明においては、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超えない場合には、信号受信装置により出力された信号を選択し、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、信号受信装置により出力された信号を選択しない選択部が備えられてもよい。この場合には、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、選択部が信号受信装置により出力された信号を選択しないことにより、信号選択装置は、受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性の高い信号受信装置からの信号を選択しないようにすることができ、品質劣化が大きい信号を出力しないようにすることができる。
【００１７】
上記発明においては、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が最も少ない信号受信装置により出力された信号を選択する選択部が備えられてもよい。この場合には、信号選択装置は、受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性の最も低い信号受信装置からの信号を選択することができ、品質劣化の少ない信号を出力することができる。
【００１８】
上記発明においては、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数は、信号受信装置により出力される信号の品質劣化の度合いを示してもよい。この場合には、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、信号受信装置により出力される信号の品質劣化の度合いが高くなるため、信号選択装置は、当該信号受信装置により出力された信号を出力しないようにすることができる。また、信号選択装置は、異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数が最も少ない信号受信装置により出力された信号を選択することにより、品質劣化の最も少ない信号を選択することができる。
【００１９】
上記発明においては、ＯＦＤＭ方式による信号の送受信が可能であるとしてもよい。この場合には、ＯＦＤＭ方式による信号の送受信が可能な信号受信装置においても、上記所定距離以上の隔てられた領域内では受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを判定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複素平面に投影された受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
本実施形態における信号選択装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における信号選択装置１を示す図である。図１に示すように、信号選択装置１は、ＯＦＤＭ方式による信号の送受信が可能であり、信号受信部１００，２００（信号受信装置）と、ダイバーシティ合成部３００とを備えている。
【００２２】
信号受信部１００は、アンテナ１０１と、チューナー１０２と、ＡＧＣ部１０３と、Ａ／Ｄ変換部１０４と、同期部１０５と、ＦＦＴ部１０６と、復調部１０７と、信号点特定部１０８と、異常判定部１０９とを備えている。
【００２３】
アンテナ１０１は、送信部（図示せず）から送信された信号を受信する。チューナー１０２は、アンテナ１０１により受信された信号によりベースバンド信号を特定する。ＡＧＣ部１０３は、チューナー１０２により出力された信号の電力値を増減させて、特定の電力値に近づける。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部１０４は、ＡＧＣ部１０３により出力された信号をアナログからディジタルに変換する。また、Ａ／Ｄ変換部１０４は、ヒルベルト変換などを用いることにより、入力された信号に基づいてＩ軸成分の信号とＱ軸成分の信号とを生成する。同期部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４により出力された信号の同期処理を実行する。
【００２５】
ＦＦＴ部１０６は、高速フーリエ変換を実行することにより、同期部１０５により出力された時間軸に沿う信号を周波数軸に沿う信号に変換する。復調部１０７は、変調方式に応じた差動変調などの復調処理により、ＦＦＴ部１０６により出力された信号を復調する。また、復調部１０７は、ＦＦＴ部１０６により出力された信号を信号点として、多値変調方式に従う複素平面（以下では、複素平面と称する）に投影する。
【００２６】
信号点特定部１０８は、Ｉ成分及びＱ成分からなる複素平面における全ての基準点を囲む領域（後述する領域Ｒ１，Ｒ１’）の外延から所定距離以上の隔てられた箇所（後述する領域Ｒ２，Ｒ２’の外）に投影された受信信号の信号点を特定する。本実施形態における上記所定距離は、複素平面における隣接する基準点間の半分の距離である。
【００２７】
ここで、図２は、本実施形態におけるＱＰＳＫの複素平面を示す図である。図３は、本実施形態における１６ＱＡＭの複素平面を示す図である。図２及び図３に示すように、信号点特定部１０８は、領域Ｒ１，Ｒ１’を複素平面に設定する。この領域Ｒ１，Ｒ１’は、複素平面における全ての基準点を囲む領域である。本実施形態における領域Ｒ１，Ｒ１’は、特定の基準点に対していずれか一方向に隣接する基準点が存在しない外延Ｗ１，ｗ１’を囲む領域である。
【００２８】
また、信号点特定部１０８は、変調方式がＱＰＳＫである場合には、隣接する基準点間（例えば、基準点（００）と基準点（０１）との間）の半分の距離ＬＷを領域Ｒ１の外延Ｗ１から隔てながら領域Ｒ１を囲む領域Ｒ２を設定する（図２参照）。同様にして、信号点特定部１０８は、変調方式が１６ＱＡＭである場合にも、隣接する基準点間（例えば、基準点（００００）と基準点（０００１）との間）の半分の距離ＬＷ’を領域Ｒ１’の外延Ｗ１’から隔てながら領域Ｒ１’を囲む領域Ｒ２’を設定する。この信号点特定部１０８は、領域Ｒ２又は領域Ｒ２’の外に投影された受信信号の信号点を特定する。
【００２９】
異常判定部１０９は、信号点特定部１０８により信号点が特定された場合には、信号点が異常であると判定する。
【００３０】
信号受信部２００（信号受信装置）は、アンテナ２０１と、チューナー２０２と、ＡＧＣ部２０３と、Ａ／Ｄ変換部２０４と、同期部２０５と、ＦＦＴ部２０６と、復調部２０７と、信号点特定部２０８と、異常判定部２０９とを備えている。この信号受信部２００に含まれている各部は、信号受信部１００に含まれている同名の部と同様の機能を有する。
【００３１】
ダイバーシティ合成部３００（選択部）は、異常判定部１０９，２０９により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超えない場合には、信号受信部１００，２００により出力された信号を選択し、異常判定部１０９，２０９により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、信号受信部１００，２００により出力された信号を選択しない。また、ダイバーシティ合成部３００は、異常判定部１０９，２０９により判定された所定期間内における異常の回数が最も少ない信号受信部１００又は信号受信部２００により出力された信号を選択する。
【００３２】
ここで、複素平面における全ての基準点を囲む領域Ｒ１，Ｒ１’の外延から所定距離以上の隔てられた領域Ｒ２，Ｒ２’の外に投影された受信信号の信号点が多く存在する場合には、その領域Ｒ２，Ｒ２’内では受信信号の信号点が誤基準点に近づく可能性が高くなる。本発明では、複素平面における全ての基準点を囲む領域Ｒ１，Ｒ１’の外延から所定距離以上の隔てられた領域Ｒ２，Ｒ２’の外に受信信号の信号点が存在する場合には、異常判定部２０９が該信号点を異常であると判定することにより、信号選択装置１は、その領域Ｒ２，Ｒ２’内では受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを判定することができる。
【００３３】
また、複素平面における全ての基準点を囲む領域Ｒ１，Ｒ１’の外延からの所定距離が、隣接する基準点間の半分の距離であることにより、この所定距離以上の隔てられた箇所に投影された受信信号の数が所定期間内において多くなるということは、上記所定距離以上の隔てられた領域Ｒ２，Ｒ２’内では、当該所定期間内において誤基準点により近い受信信号の信号点が増える可能性が高くなる。本発明では、異常判定部１０９，２０９が領域Ｒ２，Ｒ２’外に投影された受信信号を異常であると判定することにより、信号選択装置１は、その領域Ｒ２，Ｒ２’内では受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性が高いか否かを高精度に判定することができる。
【００３４】
また、異常判定部２０９により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、ダイバーシティ合成部３００が信号受信部１００，２００により出力された信号を選択しないことにより、ダイバーシティ合成部３００は、受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性の高い信号受信部からの信号を選択しないようにすることができ、品質劣化が大きい信号を出力しないようにすることができる。
【００３５】
さらに、ダイバーシティ合成部３００は、受信信号の信号点が本来の基準点よりも誤基準点に近づいている可能性の最も低い信号受信部からの信号を選択することができ、品質劣化の少ない信号を出力することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図４は、本実施形態における信号選択装置１を示す図である。本実施形態における信号選択装置１は、信頼性情報生成部１１０，２１０を備えている点で第１実施形態とは異なる。
【００３７】
信頼性情報生成部１１０，２１０は、異常判定部１０９，２０９により判定された所定期間内における異常の回数に基づいて、信号受信部１００，２００により出力される信号の品質劣化の度合いを示す信頼性情報を生成する。例えば、信頼性情報生成部１１０，２１０は、判定された所定期間内における異常の回数が多い場合には、信号受信部１００，２００により出力される信号の品質劣化の度合いが高いことを示す信頼性情報を生成する。一方、信頼性情報生成部１１０，２１０は、判定された所定期間内における異常の回数が少ない場合には、信号受信部１００，２００により出力される信号の品質劣化の度合いが低いことを示す信頼性情報を生成する。
【００３８】
この場合には、異常判定部１０９，２０９により判定された所定期間内における異常の回数が所定閾値を超える場合には、信号受信部１００，２００により出力される信号の品質劣化の度合いが高くなるため、ダイバーシティ合成部３００は、当該信号受信部１００，２００により出力された信号を出力しないようにすることができる。また、ダイバーシティ合成部３００は、各異常判定部により判定された所定期間内における異常の回数のうち最も少ない回数を判定した信号受信部により出力された信号を選択することにより、品質劣化の最も少ない信号を選択することができる。
【００３９】
なお、上記信号選択装置で説明した内容は、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータにおいて、所定のプログラム言語を利用するための専用プログラムを実行することにより実現することができる。なお、プログラムは、記録媒体に記録されてもよい。この記録媒体は、ハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどが挙げられる。また、信号選択装置は集積回路等により構成することもできる。
【００４０】
以上、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、各手段の具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、実施形態及び変更例に記載された作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、実施形態及び変更例に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態における信号選択装置を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるＱＰＳＫの複素平面を示す図である。
【図３】第１実施形態における１６ＱＡＭの複素平面を示す図である。
【図４】第２実施形態における信号選択装置を示す図である。
【図５】従来からのＱＰＳＫの複素平面を示す図である。
【図６】従来からのＱＰＳＫの複素平面を示す図である。
【図７】従来からの１６ＱＡＭの複素平面を示す図である。
【図８】複素平面における受信信号の信号点がばらついている領域を示す図である。
【図９】複素平面における受信信号の信号点がばらついている領域を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…信号選択装置、１００，２００…信号受信部、１０１，２０１…アンテナ、１０２，２０２…チューナー、１０３，２０３…ＡＧＣ部、１０４，２０４…Ａ／Ｄ変換部、１０５，２０５…同期部、１０６，２０６…ＦＦＴ部、１０７，２０７…復調部、１０８，２０８…信号点特定部、１０９，２０９…異常判定部、１１０，２１０…信頼性情報生成部、３００…ダイバーシティ合成部
【図１】
2006166020.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006166020.tif 000009
【図８】
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【図９】
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